CN115985989A - 一种太阳能电池互联结构及太阳能电池组件 - Google Patents
一种太阳能电池互联结构及太阳能电池组件 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池互联结构和太阳能电池组件。所述太阳能电池互联结构包括:印刷电路板,包含基板,基板的正面设置有导电图案、互联焊盘、导电孔,基板的背面设置导电焊盘,导电焊盘通过导线和导电孔与基板正面的导电图案及互联焊盘相连接;至少一个太阳能电池单元,包括上、下电极,所述下电极与印刷电路板上的导电图案相连,上电极与印刷电路板上的互联焊盘相连;其中,一组太阳能电池单元通过印刷电路板上的互联线路经串并联形成太阳能电池组件,基板背面的导电焊盘形成该组太阳能电池组件的外接正负电极。本申请的太阳能电池互联结构和太阳能电池组件,解决了超薄、小尺寸太阳能电池互联封装工序繁琐、良率低、可靠性差等问题。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能光伏发电技术领域,具体涉及一种太阳能电池互联结构及太阳能电池组件。
背景技术
近年来,随着石油、煤炭等化石能源日趋枯竭,环境污染压力日趋严重,改变传统能源结构,发展可再生能源是国家绿色能源转型的重要战略目标。太阳能取之不尽用之不竭,利用太阳能电池组件光生伏特效应直接将太阳光能转换为电能,是目前最理想的绿色能源。
太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置,通常由一片或多片太阳能电池(或称光伏电池)经过串并联接和封装制作而成,目前大多数太阳能电池串联通过将焊带焊接于电池片正面电极和背面电极上来实现,焊接温度通常能达到180℃-350℃,高温条件下焊带与电池材料的热膨胀系数差异会导致焊带与电池片连接处产生应力集中,使电池片在串联过程中发生隐裂或碎片,尤其在移动能源组件封装互联过程中问题更为严重。
移动能源组件通常基于超薄、小尺寸太阳能电池封装制作,定制化程度高,应用场景复杂多变,包括车船应用、移动便携式充电包、可穿戴产品及智能传感器供电等领域,应用端对产品的美观度、一致性、可靠性、重量密度等方面提出了更高的要求,这些应用的领域的太阳能电池组件采用传统的封装互联方式难以保证组件美观度、产品一致性及产品长期可靠性。
发明内容
针对于现有技术的以上问题,本申请提供了一种新型的太阳能电池互联结构,有效解决了超薄、小尺寸太阳能电池互联封装工序繁琐、良率低、可靠性差等问题。
本申请的第一方面提供一种太阳能电池互联结构,包括:
印刷电路板,所述印刷电路板包含基板,基板的正面设置有导电图案、互联焊盘、导电孔,基板的背面设置导电焊盘,导电焊盘通过导线和导电孔与基板正面的导电图案及互联焊盘相连接;
设置在印刷电路板正面的至少一个太阳能电池单元,所述的太阳能电池单元包括上、下电极,所述太阳能电池的下电极与印刷电路板上的导电图案相连,上电极与印刷电路板上的互联焊盘相连;
其中,一组太阳能电池单元通过印刷电路板上的互联线路经串并联形成太阳能电池组件,基板背面的导电焊盘形成该组太阳能电池组件的外接正负电极。
根据本申请的一些实施例,所述的太阳能电池单元的上电极与互联焊盘之间采用金属丝线相连。
根据本申请的一些实施例,太阳能电池单元通过导电材料贴合在所述印刷电路板的导电图案上,使太阳能电池下电极与印刷电路板导电图案形成电路连接。
根据本申请的一些实施例,印刷电路板上与一个太阳能电池单元的上电极连接的互联焊盘与对应另一个太阳能电池单元的导电图案相连接,以实现多个电池单元的串联连接。
根据本申请的一些实施例,印刷电路板正面多个互联焊盘通过导线和/或导电孔电连接,相应的多个导电图案通过导线和/或导电孔电连接,实现多个电池单元的并联连接。
根据本申请的一些实施例,在太阳能电池正面电极与互联焊盘之间的部分具有透明绝缘胶,所述透明绝缘胶覆盖金属丝线,所述透明绝缘胶的宽度大于等于太阳能电池正面电极至互联焊盘的金属丝线宽度,高度大于等于金属丝线的线弧高度。
根据本申请的一些实施例,所述印刷电路板正面的导电图案上设置有电池片定位框或者定位标志,根据所述定位框或定位标志进行太阳能电池贴片。
本申请另一方面的实施例提供一种太阳能电池组件,包括:
如第一方面所述的太阳能电池互联结构;和
透明封装层,所述透明封装层设置于太阳能电池互联结构的太阳能电池单元一侧,以将多个太阳能电池单元封装成为整体的太阳能电池组件。
根据本申请的一些实施例,所述透明封装层包括透明胶膜,所述透明胶膜在太阳能电池单元一侧涂覆于整个印刷电路板上。
根据本申请的一些实施例,所述透明胶膜为环氧树脂胶、硅胶、EVA、POE、TPO、PVB的一种或多种。
根据本申请的一些实施例,所述透明封装层还包括设置于透明胶膜上方的透明盖板。
根据本申请的一些实施例,所述透明盖板的材料为玻璃、PMMA、PC、PET、聚氨酯材料中的任意一种。
根据本申请的一些实施例,所述透明封装层包括密封粘接胶和透明盖板,所述密封粘接胶涂覆于印刷电路板的周边上,透明盖板通过密封粘接胶粘接于印刷电路板上。
根据本申请的一些实施例,透明盖板与太阳能电池间为真空结构或者填充透明胶或者气体。
根据本申请的一些实施例,所述填充气体为空气或者惰性气体。
本申请提供的太阳能电池互联结构和太阳能电池组件,有效解决了太阳能电池互联过程中隐裂、裂片、虚焊等可靠性风险,特别是解决了小尺寸太阳能电池封装过程中一致性差、产能低、良率低等关键问题,该互联技术可适用于大批量生产。
附图说明
图1是根据本申请的一个实施例的印刷电路板的正面图。
图2是根据本申请的一个实施例的印刷电路板的背面图。
图3是根据本申请的一个实施例的太阳能电池贴片后的平面图。
图4是根据本申请的一个实施例的太阳能电池互联结构平面图。
图5是根据本申请的一个实施例的太阳能电池互联结构的侧视图。
图6是根据本申请的一个实施例的太阳能电池互联结构的侧视图。
图7是根据本申请的一个实施例的植球后的太阳能电池互联结构的侧视图。
图8是根据本申请的一个实施例的涂绝缘胶后的太阳能电池互联结构的俯视图。
图9是根据本申请的一个实施例的涂绝缘胶后的太阳能电池互联结构的侧视图。
图10是根据本申请的一个实施例的涂胶封装组件的结构图。
图11是根据本申请的一个实施例的层压封装叠层物的结构图。
图12是根据本申请的一个实施例的层压封装太阳能电池组件的侧视图。
图13是根据本申请的一个实施例的盖板封装无填充物的结构侧视图。
图14是根据本申请的一个实施例的盖板封装有填充物的结构侧视图。
图15是根据本申请的一个实施例的透明胶材料+盖板封装结构的侧视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中,对于功能相同或类似的部件,采用相同或类似的附标记表示。并且,对于本发明构思不直接相关的一些部件,可能省略了其图示。附图和具体实施例的描述只是为了更好地理解本发明,本发明不局限于附图所图示和说明书所描述的实施例。
本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用“包括”或者“包含”等类似的词语表示开放的意义,除了明确列举的元件、部件、部分或项目外,并不排除其他元件、部件、部分或者项目。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。“第一”、“第二”等用于区分不同部件的目的,并不表示特定的顺序。
一方面,本发明提供一种新型太阳能电池互联结构,参见附图1-9,包括印刷电路板1、设置在印刷电路板上1上的至少一个太阳能电池单元2。如图10-15所示,多个太阳能电池单元2可以通过印刷电路板1上的互联线路连接成太阳能电池组件。印刷电路板1可以是单层板、双层板,也可以是多层板,印刷电路板1基板材质可以是陶瓷、铝、铜、合金、FR4、FPC、环氧树脂、纤维板中的任意一种。太阳能电池单元2可以是晶体硅、硅薄膜、铜铟镓硒、砷化镓、钙钛矿、染料敏化及钙钛矿叠层太阳能电池中的任意一种,太阳能电池2可以是刚性电池也可以是柔性电池。
图1是根据本申请的一个实施例的印刷电路板的正面图。图2是根据本申请的一个实施例的印刷电路板的背面图。如图1-2所示,印刷电路板1包括基板1-1,基板1-1正面设置有一个或多个相互绝缘的导电图案1-2、互联焊盘1-3、导电孔1-4,导电图案1-2由导电层构成。基板1-1的背面设置导电焊盘1-5,导电焊盘1-5通过导线1-6和导电孔1-4与基板正面的导电图案1-2和/或互联焊盘1-3相连接。导电图案1-2可以设置成正方形、长方形、三角形、圆形、弧形。导电层、互联焊盘和导电焊盘表面镀层可以是金属铜、铝、金、银或合金材料,金属镀层厚度大于10nm。
如图3-7所示,太阳能电池单元2包括上金属电极2-1、下金属电极2-2。印刷电路板1正面导电图案1-2与太阳能电池2的下电极金属层2-2相连,太阳能电池2的上电极2-1与互联焊盘1-3相连。太阳能电池单元2可通过导电材料贴合在印刷电路板1的导电图案1-2上,使太阳能电池2的下金属电极2-2与印刷电路板导电图案1-2中的导电层通过导电材料形成电路连接,导电材料包括银胶、锡膏、导电胶带等。所述印刷电路板1正面可设置有电池片定位框或者定位标志,根据所述定位框或定位标志进行太阳能电池贴片。
如图4-7所示,太阳能电池单元2的上电极2-1与互联焊盘1-3之间可以采用金属丝线3相连,金属丝线3的材质可以是金线、银线、铝线、铜线、合金线,金属丝线3的截面形状可以是圆形、椭圆形、长方形、正方形及其他不规则形状;金属丝线3的互联形状可以呈弧形、尖锥型、直线形或者波浪形。
在金属丝线3的焊接过程中,太阳能电池2正面电极2-1可作为第1焊点,互联焊盘1-3可作为第二焊点,第一焊点先于第二焊点焊接,如图5所示;也可以是互联焊盘1-3作为第一焊点,太阳能电池正面电极2-1作为第二焊点,第一焊点先于第二焊点焊接,如图6所示。根据焊接顺序的不同,可以形成不同的互联金属丝弧线形状,以满足不同使用要求。
此外,在上述金属丝线3的焊接过程中,为进一步提高太阳能电池2正面电极2-1或互联焊盘1-3上的焊线牢固度,避免在焊线过程中对太阳能电池2造成裂片、隐裂等损伤,可以在焊接互联金属丝线3之前,在太阳能电池2正面电极2-1焊线处及互联焊盘1-3焊线处预植金球3-1,然后在所植金球3-1上进行焊线,完成太阳能电池正面电极2-1与互联焊盘1-3间的金属丝线焊接,如图7所示。
附图1-9示意示出了两个太阳能电池单元2通过印刷电路板1互联的结构。实际上,可以根据使用需要将任意个数的太阳能电池单元通过印刷电路板上的互联线路进行串并联,形成具有不同输出电压的太阳能电池组件。该太阳能电池组件的正负极从基板背面的导电焊盘1-5引出,即基板背面的导电焊盘1-5形成该组太阳能电池组件的外接正负电极。
例如,参见图1、4-7,印刷电路板1上与一个太阳能电池单元2的上电极2-1连接的互联焊盘1-3与对应另一个太阳能电池单元2的导电图案1-2相连接,实现了两个电池单元的串联连接。或者,印刷电路板1正面的多个互联焊盘1-3可以通过导线和/或导电孔电连接,相应的多个导电图案1-2可以通过导线和/或导电孔电连接,实现多个电池单元的并联连接。因此,本申请的太阳能电池组件,可以通过设计印刷电路板上的互连线路,方便地进行单个太阳能电池的串并联组合,形成满足不同输出功率要求的太阳能电池标准组件;并且,可以实现批量生产太阳能电池标准组件,最后只需进行组件的切割即可。
根据本发明的一些实施例,如图8和9所示,在太阳能电池2的正面电极2-1与互联焊盘1-3之间的部分涂上透明绝缘胶4,绝缘胶4可以是环氧树脂胶、PSA、绝缘胶带、硅胶、丁基橡胶以及其他热固性材料中的任意一种。所述透明绝缘胶4的宽度大于等于太阳能电池2正面电极2-1至互联焊盘1-3的之间的金属丝线3的长度,高度大于等于金属丝线3的线弧高度。透明绝缘胶4可以固定金属丝线3,防止坍塌引起短路,还可以在后续的电池组件封装工序中保护金属丝线,防止破坏。
本发明提供的新型互联结构通过导电基板及金属丝线焊接方式实现太阳能电池正负连接,有效减少了互联过程中在电池片上进行焊接作业,能够有效避免太阳能电池在串联过程中出现虚焊、裂片、隐裂等可靠性风险,同时利用该新型互联结构替代了传统太阳能电池封装过程中串焊、叠层、层压等工艺步骤,通过该新型互联结构及封装方式能够有效缩短太阳能电池互联及封装工艺步骤,提高生产能效,提高产品良率,进一步降低产品成本。
另一方面,本发明的实施例提供一种太阳能电池组件,参见附图10-15,示出了不同结构的太阳能电池组件的示例,所述太阳能电池组件包括例如图3-9所示的太阳能电池互联结构;此外,所述太阳能电池组件还包括透明封装层,所述透明封装层设置于太阳能电池互联结构的太阳能电池单元2的一侧,以将多个太阳能电池单元2封装成为整体的太阳能电池组件。印刷电路板1既承担了太阳能电池组件背板的功能,同时承担了太阳能电池组件的电路互联功能。
在一些实施例中,如图10所示,所述透明封装层包括透明胶膜5,所述透明胶膜5在太阳能电池单元2一侧涂覆于整个印刷电路板上。所述透明胶膜5例如可以为环氧树脂胶或硅胶等。透明胶膜5将太阳能电池单元2连同金属丝线3一起封装在印刷电路板1上,形成整体的太阳能电池组件。可选地,在太阳能电池互联结构包括透明绝缘胶4的情况下,在印刷电路板1、太阳能电池2、绝缘胶4、金属互联丝线3上施加透明封装层,透明封装层覆盖整个印刷电路板、太阳能电池、绝缘胶、金属互联线,形成太阳能电池组件。
在另一些实施例中,如图11、12和15所示,所述透明封装层还包括设置于透明胶膜5上方的透明盖板6。所述透明盖板6的材料可以为玻璃、透明盖板材料可以是玻璃、PMMA、PC、PET、聚氨酯材料中的任意一种。设置透明盖板6可以更好地保护太阳能电池组件,提高太阳能电池组件的整体性。
或者,在另一些实施例中,如图13和14所示,所述透明封装层包括密封粘接胶9和透明盖板6,所述密封粘接胶9涂覆于印刷电路板1的周边上,透明盖板6通过密封粘接胶9粘接于印刷电路板1上,将太阳能电池2、互联金属丝线3、透明绝缘胶4等封装在印刷电路板1上,形成整体的太阳能电池组件。透明盖板6与太阳能电池2之间的空间10可以为真空结构或者填充透明胶或者气体。填充气体时,气体可以为空气或者惰性气体。
本发明实施例的太阳能电池组件,通过设计印刷电路板上的互连线路,可以方便地进行单个太阳能电池的串并联组合,形成满足不同输出功率要求的太阳能电池标准组件;并且,可以实现批量生产太阳能电池标准组件,最后只需进行组件的切割即可,能够有效缩短太阳能电池互联及封装工艺步骤,提高生产能效,提高产品良率,进一步降低产品成本,解决了超薄、小尺寸太阳能电池封装工序繁琐、良率低、可靠性差等问题。
下面以不同构造的太阳能电池互联结构以及太阳能电池组件为例对太阳能电池组件的制备过程进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种太阳能电池的互联及组件制作方法,包括以下步骤:
(1)提供一片或多片具有上下金属电极的太阳能电池
所述太阳能电池为砷化镓、晶硅、硅薄膜、铜铟镓硒、钙钛矿及其他类型太阳能电池中的任意一种,所述太阳能电池包含正面电极、半导体功能层、背面金属电极,正面电极包含金属栅线或金属电极,电极材质可以是金、银、铜、铝及其他金属或合金材料中任意一种,厚度为10nm-5um,太阳能电池厚度为1um-650um。
(2)提供一片具有导电图案的印刷电路板
如图1-2,所述印刷电路板1包括基板1-1,基板上设置有导电图形1-2、互联焊盘1-3、导电孔1-4、导线1-6、绝缘涂层,印刷电路板背面包含用于太阳能电池组件正负电极引出的导电焊盘1-5,背面导电焊盘1-5通过导线1-6和导电孔1-4与正面导电图形1-2或导电焊盘1-3相连接,所述印刷电路板基板厚度为50-5000um,印刷电路板背面导电焊盘包含“﹢”、“﹣”电极标识。
印刷电路板可以是单层板、双层板,也可以是多层板,印刷电路板材质可以是陶瓷、铝、铜、合金、FR4、FPC、环氧树脂、纤维板中的任意一种。
导电图案可以设置成正方形、长方形、三角形、圆形、弧形及其他形状,可以由一个和多个上述形状构成,导电图案和导电焊盘表面镀层可以是铜、铝、金、银等金属或合金材料,金属镀层厚度大于10nm。
(3)太阳能电池贴片
在上述印刷电路板1正面导电图形1-2上涂覆导电胶,让导电胶均匀覆盖在印刷电路板图形1-2上,导电胶可以为点状、线状或者图形状覆盖在印刷电路板1的导电图形1-2上,导电胶厚度可以为1-200um,根据印刷电路板1上太阳能电池贴片定位框图形,将太阳能电池片贴在涂覆导电胶的导电图形1-2上,或者通过设置的定位标志,进行贴片,定位标志可以为点、线等标记方式,如图3所示。采用高温方式使导电胶固化,使太阳能电池2与印刷电路板1导电图形1-2形成良好的欧姆接触,固化温度为80-200℃,固化时间为10-240分钟。所述导电胶可以为银胶、锡膏、导电胶带中任意一种。作为优选,当太阳能上下金属电极材料为银、铜等活性金属材料时,固化过程中施加气体保护,以防氧化。
(4)太阳能电池互联
如图3-7,一片太阳能电池1的背面电极2-2与印刷电路板1的正面导电图案1-2通过导电胶连接,印刷电路板1正面导电图案1-2通过导线和导电孔与印刷电路板1背面导电焊盘1-5连接,即实现太阳能电池1背面电极2-2从印刷电路板1背面导电焊盘1-5处引出;
第一片太阳能电池2的正面电极2-1通过金属丝线3与互联焊盘(pad)1-3(通常是负极)相连,互联焊盘1-3与另一片太阳能电池2所对应的导电图形2相连接,即实现了第一片太阳能电池2的正面电极2-1通过金属丝线3、互联焊盘1-3、导电图形1-2与另一片太阳能电池2的背面电极2-2相连;
第二片太阳能电池2的正面电极2-1通过金属丝线3与导电图案1-2另一侧的互联焊盘1-3连接,互联焊盘1-3可与第3片太阳能电池的导电图形1-2相连接,即实现了第二片太阳能电池2正面电极2-1通过金属丝线3、互联焊盘1-3、导电图形1-2与第3片太阳能电池的背面电极相连。从而,利用印刷电路板1及金属丝线3即可实现太阳能电池2的互联;这样依次类推,可实现n个太阳能电池的串联;
第n个互联焊盘通过导线和导电孔1-4与印刷电路板1背面导电焊盘1-5相连接,将第n个太阳能电池的正面电极通过第n个互联焊盘、导电孔、导线引出至印刷电路板1背面导电焊盘1-5,即完成了n个太阳能电池的串联。
此互联方式可实现电池串并联效果,通过使印刷电路板1正面多个互联焊盘1-3通过导线、导电孔1-4电连接,与印刷电路板1背面导电焊盘1-5相连,相应的多个导电图案1-2通过导线、导电孔1-4相互连接,与印刷电路板1的导电焊盘1-3相连。
这样依次类推,可实现m个太阳能电池串的并联。
在上述太阳能电池互联过程中,太阳能电池正面电极与互联焊盘连接的金属丝线通过球焊方式实现,利用金属丝球焊机(焊线机)进行太阳能电池正面电极与互联焊盘之间的金属丝线焊接,焊接时底板温度范围为50-250℃,焊接时间范围为1-100ms,所述金属互联线以金线为例,也可以是铝线、铜线及其他合金线,金属互联线形状为圆形、椭圆形、方形,金属互联线线形可以是弧形,线弧高度为50-500um。
在焊接过程中,太阳能电池2正面电极2-1作为第1焊点,互联焊盘1-3作为第二焊点,第一焊点先于第二焊点焊接;如图5所示;也可以是互联焊盘1-3作为第一焊点,太阳能电池2正面电极2-1作为第二焊点,第一焊点先于第二焊点焊接,如图6所示。通根据焊接顺序的不同,可以形成不同的焊线弧线形状,以满足不同使用要求。
在上述焊线过程中,为进一步提高太阳能电池正面电极或互联焊盘焊线牢固度,避免在焊线过程中对太阳能电池造成裂片、隐裂等损伤,可以在焊接互联线之前,在太阳能电池2正面电极2-1焊线处及互联焊盘焊线处预植金球3-1,然后在所植金球3-1上进行焊线,完成太阳能电池2正面电极2-1与互联焊盘1-3间的金属丝线3的焊接,如图7所示。
(5)涂胶封装
将上述步骤4中完成互联的印刷电路板1和太阳能电池2进行涂胶封装,以印刷电路板1作为太阳能电池组件的背板,所述封装方式是采用涂胶设备在电池片及印刷电路板表面均匀涂覆一层透明的保护胶5,所述保护胶5可以是环氧树脂胶、硅胶或其他类型透明类胶等,涂胶厚度为50um-5mm。
环氧树脂胶具备自流平能力,在注入固定容量的环氧胶后,胶体迅速覆盖整个印刷电路板和太阳能电池,没过太阳能电池2正面电极2-1与互联焊盘1-3之间的互联金属丝线3。环氧树脂胶黏度范围为100-7000mPa.s/25℃,密度为0.9-1.5g/cm3,透光率为70%-99%。
(6)封装胶固化
将步骤5中完成涂胶封装的样品进行固化,使环氧树脂与印刷电路板1、太阳能电池2成为整体,形成太阳能电池组件,印刷电路板1作为太阳能电池组件背档,环氧树脂胶作为太阳能电池组件前档。封装胶固化方式为常温固化、加热固化及UV光照固化中的一种,常温固化固化时间为1-72小时,加热固化固化时间为10分钟-480分钟,加热固化温度为50-180℃,UV光照固化光波长为355nm,UV光强为1-300W/㎡。
(7)按步骤6固化完成后,得到太阳能电池组件,如图10所示。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于,在步骤5采用层压封装方式对步骤4中完成互联的印刷电路板和太阳能电池进行封装,所述层压封装方式是采用层压机利用印刷电路板1作为背板、透明聚合物材料作为胶膜和前档,对电池片及互联线进行封装保护。层压封装具体步骤如下:
(1)首先在太阳能电池1正面电极2-1与互联焊盘1-3之间的部分涂上透明绝缘胶4,如图8所示,绝缘胶4可以是环氧树脂胶、PSA、绝缘胶带、硅胶、丁基橡胶等材料中的任意一种,所述绝缘胶4宽度大于等于太阳能电池2正面电极2-1至互联焊盘1-3的金属丝线3的宽度,高度大于等于金属丝线3线弧高度,以完全覆盖金属丝线3,如图9的侧面图所示。
(2)铺设封装材料形成叠层物,所述叠层物从下到上依次是支撑载板8、四氟布7、完成互联的印刷电路板1及太阳能电池2、透明封装胶膜5、透明前档6、四氟布7,如图11所示。
所述支撑载板8可以是环氧树脂板、玻璃、钢板等,厚度为1-5mm,用作叠层物层压和支撑;所述透明封装胶膜5材料包括EVA聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物、POE(聚烯烃弹性体)、TPO(聚烯烃热塑性弹性体)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛酯)的至少一种,厚度为10-1140um,在350-1200nm光波长范围内透过率>85%;所述透明前档包括玻璃、ETFE、PET、PMMA等透明材料中的至少一种,材料厚度为10-5000um,在350nm光波长范围内透过率>85%。
(3)将叠层物放入层压机中层压
以支撑载板8为支撑,将叠层物放入层压机中,层压工艺具体为:关闭层压机上盖,对叠层物进行加热,温度控制在100-160℃;对上真空室和下真空室进行抽真空,抽真空时间10S-1000S;对上真空进行充气,下真空室保持真空状态,使上真空室对下真空室保持10-90KPa的压差,层压时间100-3600S;对上真空室进行抽真空,对下真空室进行充气至大气压,开启层压机上盖取出组件,完成组件的层压。
(4)将组件从支持载板8上取下获得太阳能电池组件,如图12所示。
实施例3
本实施例与实施例1、2的不同之处在于,在步骤5采用透明盖板6的方式对步骤4中完成互联的印刷电路板1和太阳能电池2进行封装。透明盖板7封装具体步骤如下:
(1)在实施例步骤4完成后,在印刷电路板1四周边沿印刷电路板1边缘涂一层密封粘接胶9,密封粘接胶9可以是硅胶、环氧树脂胶、丁基胶、胶带等具有密封和粘接功能的材料中任意一种,密封粘接胶9可以是透明的也可以是其他颜色,密封粘接胶9厚度大于印刷电路板1上太阳能电池2正面电极与互联焊盘互联金属丝线3线弧高度,密封粘接胶9宽度可以从0.1mm至太阳能电池边缘任意宽度,不能覆盖太阳能电池;
(2)在上述完成涂覆密封粘接胶9的样品上贴一层透明盖板6,使边缘密封粘接胶材与透明盖板6紧密贴合,透明盖板6材料可以是玻璃、PMMA、PC等材料中的任意一种,材料厚度50-3200um;透明盖板6与太阳能电池间2之间的空间10可以镂空,即形成真空,同时也可根据实际需求填充气体,优选惰性气体或者空气,如图13所示,也可以填充透明胶材料,如图14所示,透明胶材料可以是硅胶、环氧树脂、硅橡胶及其他透明胶材料中的任意一种;
(3)将上述边缘密封胶9或填充胶固化,形成太阳能电池组件;
实施例4
本实施例与实施例3不同之处在于,在步骤5采用透明盖板6的方式对对步骤4中完成互联的印刷电路板1和太阳能电池2进行封装时,在印刷电路板1、太阳能电池2、互联金属丝线3表面涂上透明胶材料5,透明胶材料5厚度高于印刷电路板上太阳能电池正面电极与互联焊盘互联金属丝线线弧高度;
在上述涂完透明胶材料5的样品上,贴一层透明盖板6,使透明盖板6与透明胶材料5完全贴合,透明盖板6材料可以是玻璃、PMMA、PC等材料中的任意一种,材料厚度50-3200um,如图15所示。
将上述透明胶材料5固化,形成太阳能电池组件。
上述实施例仅示例性的说明了本发明的原理及构造,而非用于限制本发明,本领域的技术人员应明白,在不偏离本发明的总体构思的情况下,对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。本发明的保护范围,应如本申请的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种太阳能电池互联结构,包括:
印刷电路板,所述印刷电路板包含基板,基板的正面设置有导电图案、互联焊盘、导电孔,基板的背面设置导电焊盘,导电焊盘通过导线和导电孔与基板正面的导电图案及互联焊盘相连接;
设置在印刷电路板正面的至少一个太阳能电池单元,所述的太阳能电池单元包括上、下电极,所述太阳能电池的下电极与印刷电路板上的导电图案相连,上电极与印刷电路板上的互联焊盘相连;
其中,一组太阳能电池单元通过印刷电路板上的互联线路经串并联形成太阳能电池组件,基板背面的导电焊盘形成该组太阳能电池组件的外接正负电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,所述的太阳能电池单元的上电极与互联焊盘之间采用金属丝线相连。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,太阳能电池单元通过导电材料贴合在所述印刷电路板的导电图案上,使太阳能电池下电极与印刷电路板导电图案形成电路连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,印刷电路板上与一个太阳能电池单元的上电极连接的互联焊盘与对应另一个太阳能电池单元的导电图案相连接,以实现多个电池单元的串联连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,印刷电路板正面多个互联焊盘通过导线和/或导电孔电连接,相应的多个导电图案通过导线和/或导电孔电连接,实现多个电池单元的并联连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,在太阳能电池正面电极与互联焊盘之间的部分具有透明绝缘胶,所述透明绝缘胶覆盖金属丝线,所述透明绝缘胶的宽度大于等于太阳能电池正面电极至互联焊盘的金属丝线宽度,高度大于等于金属丝线的线弧高度。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池互联结构,其中,所述印刷电路板正面的导电图案上设置有电池片定位框或者定位标志,根据所述定位框或定位标志进行太阳能电池贴片。
8.一种太阳能电池组件,包括:
权利要求1-7任一项所述的太阳能电池互联结构;和
透明封装层,所述透明封装层设置于太阳能电池互联结构的太阳能电池单元一侧,以将多个太阳能电池单元封装成为整体的太阳能电池组件。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件,其中,所述透明封装层包括透明胶膜,所述透明胶膜在太阳能电池单元一侧涂覆于整个印刷电路板上。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件,其中,所述透明封装层还包括设置于透明胶膜上方的透明盖板。
11.根据权利要求8所述的太阳能电池组件,其中,所述透明封装层包括密封粘接胶和透明盖板,所述密封粘接胶涂覆于印刷电路板的周边上,透明盖板通过密封粘接胶粘接于印刷电路板上。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池组件,其中,透明盖板与太阳能电池间为真空结构或者填充透明胶或者气体,所述气体优选为空气或者惰性气体。
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